一種用于數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)的計數(shù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種計數(shù)裝置，特別涉及一種用于數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)的計數(shù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]計數(shù)是一種最數(shù)字電路中的基本運算，計數(shù)邏輯電路在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對脈沖的個數(shù)進行計數(shù)，以實現(xiàn)測量、計數(shù)和控制的功能，同時兼有分頻功能。計數(shù)器是由基本的計數(shù)單元和一些控制門所組成，計數(shù)單元則由一系列具有存儲信息功能的各類觸發(fā)器構(gòu)成。現(xiàn)有計數(shù)器的種類繁多、功能多樣，但不適合數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中要求結(jié)合理論課程內(nèi)容、直觀、簡易等要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種將計數(shù)電路與功能電路結(jié)合，能夠方便、直觀地演示數(shù)字電子技術(shù)課程中涉及的同步和異步計數(shù)芯片原理、結(jié)構(gòu)和功能的裝置；進一步地，提供一種利用計數(shù)電路使密碼鎖在某段時間內(nèi)能夠執(zhí)行密碼輸入驗證功能的裝置；或者，提供一種利用計數(shù)電路的定時功能使搶答器實現(xiàn)倒計時功能的裝置；或者，提供一種利用計數(shù)電路控制交通燈的信號變換的裝置；或者，提供一種利用計數(shù)電路使蜂鳴器定時蜂鳴的裝置。
[0004]為解決以上技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種用于數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)的計數(shù)裝置，包含計數(shù)電路模塊和功能電路模塊，所述計數(shù)電路模塊包括同步計數(shù)器、預(yù)置數(shù)電路、脈沖輸入電路、控制電路和譯碼顯示電路，所述預(yù)置數(shù)電路和脈沖輸入電路與所述同步計數(shù)器的輸入端相連的，所述控制電路與所述同步計數(shù)器兩端相連，所述譯碼顯示電路通過所述控制電路與所述同步計數(shù)器的輸出端引腳Q0、Ql、Q2、Q3相連，所述控制電路由雙4選1數(shù)據(jù)選擇器與清零、計數(shù)、置數(shù)三種邏輯電路相連接組成，所述譯碼顯示電路由七段譯碼顯示器與共陰數(shù)碼管相連接構(gòu)成，所述輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3與所述功能電路模塊的輸入端相連。
[0005]所述預(yù)置數(shù)電路的預(yù)置數(shù)設(shè)置為四位二進制0110，所述脈沖輸入電路的脈沖輸入為1Hz，計數(shù)間隔為Is。
[0006]根據(jù)實施方式不同，控制電路負責(zé)計數(shù)芯片的工作方式在清零、計數(shù)、置數(shù)間切換，同時控制四位計數(shù)輸出連接譯碼芯片是直接連接還是反相后連接；譯碼顯示電路實時顯示計數(shù)電路模塊輸出的數(shù)字。
[0007]—種優(yōu)選的方案為，所述功能電路模塊為密碼鎖電路模塊，所述輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3中的任兩個通過與非門與所述密碼鎖電路模塊的密碼確認電路相連，所述密碼確認電路分別與密碼輸入電路和開鎖及報警電路相連。
[0008]所述密碼輸入電路包含四位撥動開關(guān)，輸入二進制代碼為0000?1111，所述開鎖及報警電路包含發(fā)光二極管和蜂鳴器。
[0009]計數(shù)電路模塊切換至清零方式，由計數(shù)器電路產(chǎn)生二進制代碼代表計時的時間間隔10s( 二進制1010)，經(jīng)與非門構(gòu)成的邏輯電路輸出使能信號，作為密碼鎖的開鎖信號；密碼確認電路根據(jù)事先設(shè)置的四位二進制代碼，用與非門電路構(gòu)成，若密碼輸入正確，且在規(guī)定時間內(nèi)輸入，密碼確認電路輸出為1，否則為0 ;開鎖及報警電路由發(fā)光二極管和蜂鳴器構(gòu)成，若密碼確認電路輸出為1，發(fā)光二極管亮，否則蜂鳴器響。
[0010]另一種優(yōu)選的方案為，所述功能電路模塊為搶答器電路模塊，所述搶答器電路模塊包含觸發(fā)器、搶答器開關(guān)和搶答指示燈，所述輸出端引腳Q0、Ql、Q2、Q3中的任兩個通過與非門與所述觸發(fā)器相連，所述觸發(fā)器與所述搶答器開關(guān)的輸出端和所述搶答指示燈的輸入端相連。
[0011]所述計數(shù)電路模塊的輸入端與主持人開關(guān)相連。
[0012]計數(shù)電路模塊切換至置數(shù)方式，搶答信號由搶答器開關(guān)輸入；主持人開關(guān)接計數(shù)電路模塊產(chǎn)生的倒計時信號，倒計至0時搶答輸入方為有效；搶答成功后所有觸發(fā)器進入鎖存狀態(tài)，待主持人按下開關(guān)重新開始新一輪搶答；每一路搶答器開關(guān)配有一個指示燈，搶答成功的那一個指示燈亮，其他滅。
[0013]另一種優(yōu)選的方案為，所述功能電路模塊為交通燈電路模塊，所述交通燈電路模塊包含A路紅燈和B路綠燈相連構(gòu)成的線路一，以及A路綠燈和B路紅燈相連構(gòu)成的線路二 ；所述輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3中的任一個分別通過兩個與非門與所述線路一及線路二相連，另外三個引腳中的任兩個分別通過與非門與所述線路一及線路二相連。
[0014]計數(shù)電路模塊切換至置數(shù)方式，計數(shù)電路模塊從10倒計數(shù)至5時，A路暢通，A路紅燈、B路綠燈輸入低電平，A路綠燈、B路紅燈輸入高電平；從5倒計數(shù)至0時，B路暢通，B路紅燈、A路綠燈輸入低電平，B路綠燈、A路紅燈輸入高電平。
[0015]另一種優(yōu)選的方案為，所述功能電路模塊為蜂鳴器電路模塊，所述蜂鳴器電路模塊包含蜂鳴器控制電路和與所述蜂鳴器控制電路相連的蜂鳴器，所述輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3中的任兩個通過與非門與所述蜂鳴器控制電路相連。
[0016]計數(shù)電路模塊切換至清零方式，計數(shù)電路模塊每次計時至10s時，控制電路打開蜂鳴器，響Is后停止。
[0017]本實用新型所提供的一種用于數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)的計數(shù)裝置，同步計數(shù)器、預(yù)置數(shù)電路、脈沖輸入電路、控制電路直觀地演示數(shù)字電子技術(shù)課程中涉及的同步和異步計數(shù)芯片原理、結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了計數(shù)電路的正計時、倒計時功能，譯碼顯示電路實現(xiàn)了計數(shù)顯示；輸出端引腳Q0、Ql、Q2、Q3與密碼鎖、搶答器、交通燈、蜂鳴器各功能模塊相連時，實現(xiàn)了計數(shù)電路對各功能模塊的控制，展示了數(shù)字電子技術(shù)的基本電路。本實用新型緊密結(jié)合數(shù)字電子技術(shù)課程的理論內(nèi)容，直觀地演示了計數(shù)電路的原理、結(jié)構(gòu)，并與數(shù)字電子技術(shù)的基本功能電路結(jié)合，使學(xué)生容易理解，適合應(yīng)用于數(shù)字電路實驗教學(xué)中。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型所述計數(shù)電路模塊示意圖；
[0019]圖2為計數(shù)電路一密碼鎖電路示意圖；
[0020]圖3為計數(shù)電路一搶答器電路意圖；
[0021 ] 圖4為計數(shù)電路一交通燈電路示意圖；
[0022]圖5為計數(shù)電路一蜂鳴器電路示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0024]實施例一
[0025]如圖1和2所示的一種用于數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)的計數(shù)裝置，包含計數(shù)電路模塊和功能電路模塊，所述計數(shù)電路模塊包括同步計數(shù)器、預(yù)置數(shù)電路1、脈沖輸入電路2、控制電路和譯碼顯示電路，所述預(yù)置數(shù)電路1和脈沖輸入電路2與所述同步計數(shù)器的輸入端相連的，所述控制電路與所述同步計數(shù)器兩端相連，所述譯碼顯示電路通過所述控制電路與所述同步計數(shù)器的輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3相連，所述控制電路由雙4選1數(shù)據(jù)選擇器與清零、計數(shù)、置數(shù)三種邏輯電路相連接組成，所述譯碼顯示電路由七段譯碼顯示器與共陰數(shù)碼管相連接構(gòu)成，所述輸出端引腳Q0、Ql、Q2、Q3與所述功能電路模塊的輸入端相連。
[0026]所述預(yù)置數(shù)電路1的預(yù)置數(shù)設(shè)置為四位二進制0110，所述脈沖輸入電路2的脈沖輸入為1Hz，計數(shù)間隔為Is。
[0027]所述功能電路模塊為密碼鎖電路模塊，所述輸出端引腳Q0、Q1、Q2、Q3中的任兩個通過與非門與所述密碼鎖電路模塊的密碼確認電路相連，所述密碼確認電路分別與密碼輸入電路5和開鎖及報警電路相連。
[0028]所述密碼輸入電路包含四位撥動開關(guān)，輸入二進制代碼為0000?1111，所述開鎖及報警電路包含發(fā)光二極管6和蜂鳴器7。
[0029]計數(shù)電路模塊切換至清零方式3，由計數(shù)器電路產(chǎn)生二進制代碼代表計時的時間間隔10s( 二進制1010)，經(jīng)與非門構(gòu)成的邏輯電路輸出使能信號，作為密碼鎖的開鎖信號；密碼確認電路根據(jù)事先設(shè)置的四位二進制代碼，用與非門電路構(gòu)成，若密碼輸入正確，且在規(guī)定時間內(nèi)輸入，密碼確認電路輸出為1，否則為0 ;開鎖及報警電路由發(fā)光二極管6和蜂鳴器7構(gòu)成，若密碼確認電路輸出為1，發(fā)光二極管6亮，否則蜂鳴器7響。
[0030]實施例二
[0031]如圖1和3所示的一種用于數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)的計數(shù)裝置，包含計數(shù)電路模塊和功能電路模塊，所述計數(shù)電